专利名称：防止cmp过程中产生钻石刮痕的方法
技术领域：
本发明涉及一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，特别涉及一种利用碱性溶液防止 CMP过程中产生钻石刮痕的方法。
背景技术：
抛光是将一物体表面与一抛光垫接触，并进行相对运动使产生磨擦，进而损耗该物体表 面成份。由于压力集中在表面突出部分，使得该处的物质耗损率较快，因此经过一段时间后， 可使物体表面具有平坦化(planarization)的效果。抛光垫经使用一段时间后，会产生特性劣 化，因此往往需要一抛光整理器，来去除抛光垫上微细孔内的抛光残留物，以便使抛光符合 再现性(r印eatability)和稳定性(stability)的要求。
但是，在钨的CMP工艺中，主要是利用抛光垫与含有铁氰化钾、硝酸铁、碘酸钾和过氧 化氢等成分所组成的酸性抛光浆料，来同时以化学反应和机械式抛光等双重的加工动作，进 行晶片表面的平坦化处理，但是该呈现腐蚀性的抛光浆料将对后续对抛光垫表面进行整理的 抛光整理器金属基底造成腐蚀，而导致抛光整理器的外观与钻石砥粒的损耗，更者，因腐蚀 所掉落于抛光垫上的钻石，将导致后续进行抛光的晶片表面上产生刮痕。
因此本发明针对上述问题而提出一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，以避免腐蚀 性抛光浆料对抛光整理器的侵蚀，更可以降低脱落的钻石砥粒于晶片抛光过程于晶片表面产 生细微刮伤的机率。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其能够避免酸 性腐蚀抛光浆料对抛光整理器造成腐蚀，进而避免钻石砥粒脱落而残留于抛光垫表面上的情 况，有效地降低抛光晶片被脱落的钻石砥粒刮伤的机率。
本发明的另一目的在于，提供一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其能够降低抛 光整理器上的钻石砥粒脱落于抛光垫上，进而有效的延长抛光垫的使用寿命。
本发明的又一目的在于，提供一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其能够有效的 延长抛光整理器的使用寿命，进而降低成本。
本发明为一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其包括有有下列步骤于一利用一酸 性抛光浆料来完成化学机械抛光的抛光垫上喷涂于一碱性溶液；以一抛光整理器对抛光垫进行表面整理；以及以一去离子水冲洗抛光垫表面，以移除抛光垫表面的碱性溶液与其它杂物。 本发明可有效地避免了酸性抛光浆料对钻石整理器产生侵蚀的机会，进而降低钻石整理
器的钻石砥粒脱落的可能性，使后续进行CMP工艺的晶片能够免于产生钻石刮痕。 以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
图1为抛光垫的纤维缝隙内残留有酸性抛光液的示意图； 图2为本发明的步骤流程图3为本发明的碱性溶液与抛光垫上的残留酸性抛光垫产生反应的示意图。
标号说明
l抛光垫
12酸性溶液
14纤维缝隙
16碱性溶液
具体实施例方式
本发明关于一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其可被广泛地应用到半导体工艺 中各种材料的CMP (chemical mechanical polish)工艺后的抛光垫整理，因此本发明于此举 一较佳实施例，对鸨金属层进行CMP工艺为一实施例来说明本发明，该领域的普通技术人员 应当知道本实施例中的许多技术特征是可以变换的，例如抛光浆料的化学成分、抛光板的形 状设计与材料等，但这些等同变换无疑地不脱离本发明的精神及范畴。
钨金属层的CMP工艺主要利用抛光垫与含有铁氰化钾、硝酸铁、碘酸钾和过氧化氢等成 分所组成的酸性抛光浆料，来同时对钨金属层进行化学反应和机械式抛光等双重的加工动作， 以达到平坦化的处理，但是随着对鸦金属层抛光完毕后，该呈现腐蚀性的抛光浆料12将残留 于抛光垫1的纤维缝隙14内，请参阅图l所示，但这样的残留酸性抛光料将对后续用以对抛 光垫进行整理的钻石整理器产生腐蚀，此乃因钻石整理器基底的材料主要为镍-铬合金 (Ni-Cr)为主，导致抛光整理器的外观与钻石砥粒脱落于抛光垫上，而造成后续进行抛光的 晶片表面上产生刮痕。
因此，请参阅图2，其为本发明的步骤流程示意图，本发明是于已完成化学机械抛光工艺 的抛光垫以钻石整理器进行整理前，如步骤S1所示，先于抛光垫表面喷涂一碱性溶液，该碱 性溶液16将与位于纤维缝隙14内的酸性溶液12产生中和，如图3所示，进而能够有效的改变原本呈现酸性(PH<7)的抛光垫表面，使抛光垫表面呈现碱性(PH〉7)。其中该碱性溶 液16可以为氨水(NH4OH)或者是氢氧化钾(KOH)。
随后，如步骤S2所示，即可利用钻石整理器对表面呈现碱性的抛光垫进行表面整理，以 清除抛光垫上所附着的残留物，以使抛光垫恢复抛光前的表面状态。此时，因为碱性环境对 整理器的镍-铬基底并不会产生腐蚀，因此能够有效的延长整理器的使用寿命与避免整理器底 部的钻石砥砺脱落于抛光垫上。
接着，如步骤S3所示，再以去离子水冲洗抛光垫表面，来将抛光垫表面的剩余碱溶液与 被整理器所移除的杂物移除，即完成抛光垫的表面整理程序。
综上所述，本发明提供的防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，在进行抛光垫表面调节 时，先利用一碱性溶液喷涂于抛光垫表面上，来中和CMP过程中所使用的酸性抛光液，进而 使抛光垫表面呈现碱性或者中性，以保护随后用来整理抛光垫表面的抛光整理器免于酸性抛 光液的腐蚀，进而大幅度增加抛光整理器的使用寿命，以避免因整理器遭受到腐蚀而钻石砥 砺脱落于抛光垫上的情况，而达到防止对后续晶片CMP过程中可能因脱落钻石产生刮痕的不 良影响。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域内的技术人 员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡 依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
权利要求
1、 一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其特征在于包括以下步骤于一利用一酸性抛光浆料来完成化学机械抛光工艺的抛光垫表面上喷涂一碱性溶液，以使该碱性溶液与该抛光垫上所残留的该酸性化学机械抛光浆料进行反应；以一抛光整理器对该抛光垫进行表面整理；以一去离子水对该抛光垫表面进行冲洗，以移除该抛光垫表面的剩余该碱性溶液与被该整理器所移除的杂物。
2、 根据权利要求1所述的防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其特征在于该化学机 械抛光工艺为对材料为钨的金属层进行化学机械抛光。
3、 根据权利要求1所述的防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其特征在于该酸性化学机械抛光浆料包含有铁氰化钾、硝酸铁、碘酸钾和过氧化氢中的一种或多种成分。
4、 根据权利要求1所述的防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其特征在于该抛光整理器的底部材料为镍-铬合金。
5、 根据权利要求1所述的防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其特征在于该碱性溶液为氨水或者氢氧化钾。
6、 根据权利要求1所述的防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其特征在于该抛光整理器底部具有数个材料为钻石的砥粒。
全文摘要
本发明提供一种防止CMP过程中产生钻石刮痕的方法，其于CMP抛光过程后，喷洒适当浓度的碱性溶液，以中和抛光过程后所残留于抛光垫上的酸性抛光浆料，随后再以钻石整理器进行抛光垫整理，有效地避免了酸性抛光浆料对钻石整理器产生侵蚀的机会，进而降低钻石整理器的钻石砥粒脱落的可能性，使后续进行CMP工艺的晶片能够免于产生钻石刮痕。
文档编号B24B1/00GK101285188SQ20071003943
公开日2008年10月15日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者刘圣刚, 敏 贾 申请人:上海宏力半导体制造有限公司